滑脱快鸟测速

·46·钻采.
工艺DRILLING&PR0DUCT10NTECHNOL0GY2009年7月Julv2009、、气测速敏中气体滑脱效应的校正曾伟,向海洋,陈舒,陈尘,谢志,万建仓(1南石油大学资源与环境学院2中国石化西南油气分公司工程技术研究院3渤海石油职业学院)曾伟等.
气测速敏中气体滑脱效应的校正.
钻采工艺,20o9,32(4):46—48摘要:气藏需用气体作为实验流体来测量储层的速敏性,按液测速敏的实验步骤和计算方法,则气测速敏指数和临界流量因受气体滑脱效应的影响而不准确.
采用二次气测速敏实验步骤和新的计算方法可有效地校正气体滑脱效应影响,精确计算出气藏储层的速敏指数和临界流量.
该方法运用于长庆上古致密砂岩气藏的速敏评价实验中,结果表明:速敏指数比常规实验方法要小,临界流量比常规实验方法大,储层的速敏损害程度由以前认为的中等水平变为弱水平,这与致密砂岩储层地质特征更相符合.
关键词:气藏;速敏;滑脱效应;校正;二次速敏实验中图分类号:TE3l1文献标识码:AD0I:1O.
3969厂i.
issn.
1Oo6—768x.
2009.
04.
016石油行业标准《SY/T5358—2002储层敏感性流动实验评价方法》…中的速敏实验是针对油藏而言,实验流体是液体.
目前,国内外尚没有针对气藏的速敏实验评价方法和程序,部分学者在评价气藏的速敏损害时仍沿用行业标准的油藏方法J,实验流体使用的是液体,有的学者虽然使用气体作为实验流体,但实验步骤和计算方法仍按行业标准进行J.
对于气藏而言,为了模拟地层条件,实验流体需用气体(氮气),如果采用行业标准中的速敏实验步骤和计算方法,得出的气测速敏指数就会受到气体滑脱效应影响.
因此,它就不能准确反映储层的速敏性.
在气测速敏实验中,为了校正气体滑脱效应的影响,本文采用了二次气测速敏实验步骤和新的计算方法,得出的速敏指数和临界流量能正确反映储层的速敏性.
该方法在长庆上古致密砂岩气藏的敏感性实验评价中运用效果良好,改变了以前的观点,为气藏的高效开发提供了可靠的实验依据.
一、气测速敏实验原理及方法1.
气体滑脱效应速敏性是指因流体流动速度变化引起储层岩石中微粒运移堵塞喉道,从而导致岩石渗透率下降的现象.
为了模拟油气藏的实际条件,对油藏而言,实验流体应使用液体,对气藏而言,应使用气体.
在多孑L介质中液体和气体的微观渗流机理是不同的,液体流动时,由于液体和管壁固体分之间存在很强的黏滞阻力,致使液体无法流动而粘附在管壁上,表现为流速为零,液体在管内流速分布是中间快两侧慢.
使用液体测得的储层渗透率是一常数,与压力无关;对于气体而言,气一固之间作用力很小,在管壁处的气体分子仍处于运动状态,这就形成了所谓的"气体滑脱效应"_4J,气体在管内流速分布大致是匀速的.
气测渗透率时,压力越小,气体分子与管壁固体分子作用力越小,气体滑脱效应就更严重,所测出的气测渗透率就越大.
反之,压力越大,气体分子与管壁固体分子作用力越大,气体滑脱效应减弱,则气测渗透率减小.
当压力增到无穷大时,气测渗透率不再变化,趋于一个定值,该值即为等效液体渗透率(图1).
在气测速敏实验中,为了增大气体流量就必然增大压力,在压力和流量增加过程中,储层渗透率降低是由气体滑脱效应和微粒运移(速敏性)两方面因素共同造成的.
如果按照行业标准的实验方法计算的速敏指数和临界流量就不能真实代表储层的速敏性,必须进行滑脱效应校正.
2.
气测速敏实验方法为了校正气体滑脱效应影响,设计了二次速敏收稿日期:20o9一o3—12基金项目:四川省重点学科建设项目(编号:szDo414)资助和四川省教育厅人文社科重点研究基地项目:"鄂尔多斯盆地岩性气藏储量综合评价方法及应用研究"(编号:川油气科sKZo7—01)的资助.
作者简介:曾伟(1963一),副教授,博士研究生,主要从事沉积学和储层地质学研究.
地址:(61O500)四川省成都市新都区西南石油大学,电话:13194973618,E—mail:zengwei3O69@126.
com第32卷第4期V01.
32N0.
4钻采工艺DRILLING&PR0DUCT10NTECHNOL0GY·47·实验法.
在常规速敏实验完成后(第一次),把压力和流量降到初始点,再逐渐增加压力和流量直到第次的最终点(第二次)(图2).
在第一次气体速敏曲线中,渗透率降低是由微粒运移和气体滑脱效应共同引起,第二次速敏曲线中,渗透率降低仅由气体滑脱效应引起,因为第二次测的气体流量比第一次测的气体最大流量低,微粒不再运移.
如果储层无速敏性,两条曲线应完全重合;如果储层有速敏性,二次曲线渗透率应低于一次曲线渗透率,并在某个压力和流量点相交重合,一次曲线渗透率与二次曲线渗透率的差别,就代表了速敏效应引起的渗透率下降,从而消除了气体滑脱效应的影响.
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40·3500O-3瓣zs0.
2O.
15平均压力倒数(1/MPa)图1不同平均压力下的气测渗透率图\微粒运移和滑脱效应.
\引起的渗透率下降———~一203040506o气体流量(m1,min)气测速敏损害机理图3.
气测速敏指数和临界流量计算气测速敏指数可用第一次速敏曲线渗透率下降率减去第二次速敏曲线渗透率下降率确定,即::f一1*100%\A】凡2,式中:D速敏性引起的渗透率损害率(速敏指数);一第一次速敏曲线初始渗透率;蜀min一第一次速敏曲线渗透率最小值;一第二次速敏曲线初始渗透率;min一第二次速敏曲线渗透率最小值.
第一次速敏曲线相邻两点渗透率下降率与第二次速敏曲线同样相邻两点渗透率下降率之差大于1O%,则前一点的流量值即为临界流量.
二、应用实例用本文提出的气测速敏实验和计算方法对长庆上古致密砂岩气藏进行了速敏性实验评价,结果见表l.
采用本文的二次速敏实验法,经滑脱效应校正后计算的气测速敏指数平均为l2.
68%,速敏损害程度为弱,大多数样品无临界流量,少数样品临界流量在1Oml/min.
多数学者在讨论致密砂岩储层损害时,认为储层损害的机理主要是应力敏感、水锁和水敏,而速敏一般很弱卜.
从长庆上古储层的特征来看,储层为低孔、低渗的致密砂岩储层,岩石成岩强度大,固结程度高,胶结致密,微粒难于运移.
储层中的微粒矿物以高岭石为主,占黏土矿物总量70%左右,高岭石晶体大,扫描电镜观测其大小一般在5~10m.
而储层孔喉细小,最大孑L喉半径一般在2m以下,中值孔喉半径一般在0.
25以下.
也就是说大部分微粒矿物尺寸都大于储层的最大孔喉直径和中值孔喉直径,微粒不可能在比它小的孔喉中运移堵塞.
因此,致密砂岩储层的速敏性应该很弱.
如果采用行业标准的一次实验法,由于没有经过滑脱效应校正,计算的气测速敏指数平均高达46%,速敏损害程度为中等,临界流量也很低,在1ml/,min左右,这与前人采用相同实验方法得出的结论一致j,但与储层地质特征不相符.
由此可见,采用二次气测速敏实验,经滑脱效应校正后计算的速敏指数和临界流量更能真实反映气藏储层的速敏性.
表1长庆上古气藏气体流速敏感性评价结果表孔隙度渗透率本文方法行业标准速敏指数临界流量速敏指数临界流量(%)(10)(%)(mL/『njn)(%)(mL/n)9.
31.
1411.
9一38.
33.
218.
890.
1311.
345.
90.
96一9.
090.
096118.
1l044.
71.
1312.
880.
7057.
7—37.
11.
989.
890.
12516.
241050.
80.
974.
270.
014223.
61068.
01.
298.
14O.
022510.
1一59.
5O.
9311.
920.
7229.
1一45.
71.
566.
340.
1179.
7一45.
00.
99l1.
65O.
1131.
8一37.
44.
6411.
080.
3817.
6652.
60.
895.
700.
085215.
7一44.
91.
O33.
470.
03914.
83一44.
821.
371O.
55O.
7o79.
9一29.
90.
820图【O钻采工艺20o9年7月·48·DRIIJJJING&PR0DuCT10NIEcHN0L0GYJuly20O9(上接第38页)剂段塞,以封堵近井多微裂缝,降低压裂液无效滤失量,并冲扩磨蚀主裂缝,降低地面施工压力,保证施工成功.
目前,对所有水平井进行压裂优化设计和施工,共压裂投产水平井75口,压裂施工成功率98%,设计方案符合率93%,平均砂液比24.
3%,瞬时最高砂液比54.
2%,达到常规直井水平,已投产井稳定产量为周围直井的2—5倍,达到预期效果.
四、结论与认识(1)水平井人工裂缝起裂模型能够合理计算不同井眼方位角条件下的人工裂缝起裂角,并与现场测试结果吻合程度较好,计算结果可以为压裂施工优化设计提供依据.
(2)井眼方位角较小的水平井压裂形成的人工裂缝形态较为简单,压裂施工难度小;井眼方位角较大的水平井压裂形成的人工裂缝近井扭曲严重,导致近井人工裂缝形态复杂,极大地增加了压裂施工难度.
(3)小型压裂测试、井下微地震测试等手段可以半定量的判断水平井人工裂缝复杂程度和扭曲形态,其解释结果能够有效的指导压裂施工设计的优化实施.
(4)现场应用小型压裂测试、延长低砂比施工时间、提高施工排量和前置液段塞等手段可以有效提高井眼方位角较大水平井的压裂成功率.
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(编辑:黄晓川)